李林响

【摘 要】文中简单的介绍了大庆石化公司塑料厂全密度聚乙烯二套装置的生产工艺及特点。

【关键词】特点；原料；工艺

大庆石化公司塑料厂全密度聚乙烯二套装置采用UNIVATION公司的UNIPOL气相流化床聚乙烯冷凝技术生产工艺，以乙烯为原料，丁烯-1或己烯-1为共聚单体、氢气为链转移剂、异戊烷为诱导冷凝剂可生产高、中、低各种密度的聚乙烯产品。

一、工艺特点

大庆石化公司塑料厂全密度聚乙烯二套装置采用UNIVATION公司的UNIPOL气相流化床聚乙烯冷凝技术生产工艺，工艺流程简单源于其先进的气相流化床技术、先进的催化剂技术以及较低的操作压力。操作条件温和，无溶剂回收，且流化床反应为自限性的，即使反应失控，也不会造成反应设备超压。因此，潜在的不安全因素小，而且三废排放量较小，易处理，能满足各种环保法规的要求。

二、原料部分

本装置生产工艺的原料主要由乙烯、氢气、丁烯、己烯、异戊烷等组成，各原料在反应过程中的作用及精制过程如下表所示：

三、生产工艺

本装置的生产工艺可以分为原料精制、反应系统、树脂脱气、排放气回收、树脂添加剂处理、造粒、风送等单元。

3.1反应系统

反应系统包括反应器、循环气冷却器、循环气压缩机和各反应原料进料线。经过原料精制系统的气体反应物（乙烯、丁烯或己烯及氢气的混合物）和惰性组分（氮气）通过循环气压缩机在含有少量催化剂的树脂流化床中不断地循环并反应。反应热通过诱导冷凝剂（异戊烷）汽化和来自循环冷却器的低温气体吸收，气化后的诱导冷凝剂和吸热后的气体又通过循环气冷却器将热量带走，通过气体的不断循环将反应热不断带出使反应系统的温度保持稳定。必要时可将少量的循环气通过脱气仓排放到火炬以维持反应系统中合适的反应物浓度。聚合反应在流化床反应器内进行，通过外部循环的反应气既让反应器床层流化又能撤除反应热。催化剂和精制后的反应物（乙烯、丁烯或己烯和氢气）连续进入反应器，粉料树脂产品通过两套出料系统的交替操作间歇排出。

反应器有两套产品出料系统，每条排料系统分别由两罐组成，产品出料罐和产品吹出罐。正常情况下两条排料系统交替排料，但每套出料系统也可独立工作。当其中一条产品出料系统故障时，系统还提供产品出料系统单线排料的功能，单条产品出料系统的排料也能满足正常生产的要求。在交替排料模式下，通过气体在两套排料系统间的转移，减少排料過程中气体的排出量，节约反应气。粉料树脂和反应气从反应器间歇地排入到产品出料罐中，气体和树脂在出料罐中分离，气体返回到反应器，粉料树脂产品从出料罐排到产品吹出罐，然后再用来自排放气回收单元的排放气或氮气密相输送到产品脱气仓。反应器床层料位达到预定高度时，出料循环自动启动。

3.2树脂脱气

粉料树脂由反应出料系统输送到立式沉降床产品脱气仓，并在其中停留约3小时，以脱除树脂中溶解的烃。脱气仓的工作压力略高于大气压，树脂温度接近于反应器温度。

产品脱气仓由两部分构成，上段用于脱除树脂中的烃，下段用于水解树脂中残留的烷基铝和活性催化剂。通过向产品脱气仓的上部分注入氮气来脱除溶解于树脂中的烃类。树脂从产品脱气仓中流下，返混量很小，氮气由下至上通过树脂。通过将产品脱气仓上部分树脂料位控制在预定范围内来维持脱气所需充分的停留时间。料位由产品脱气仓旋转加料器的转速控制。氮气通过两个位置进入脱气仓的上段，一个是内部倒锥分配器的顶部，一个是器壁内锥的下部，此内锥与倒锥基本位于同一高度，氮气流量在这两个位置上均分为两股。氮气、输送气和从树脂中脱除的烃类经产品脱气仓过滤器从脱气仓顶部排出。过滤器出口物料进入排放气回收系统。离开产品脱气仓底部的树脂仅含有微量的烃类，满足了安全与环保的要求。

3.3排放气回收

排放气回收系统用于回收产品脱气仓排放气中的共聚单体和异戊烷，提高单体利用率。回收的气体用于排料系统辅助输送载气，从而降低了氮气的消耗。从脱气仓顶部过滤器出来的排放气经排放气回收压缩机后收集的凝液送回反应循环系统，气体一部分用作从产品吹出罐至产品脱气仓树脂的密相输送气，一部分排火炬。高压冷凝器的冷剂由排放气回收制冷系统供给。

3.4树脂添加剂处理

固体添加剂通过添加剂系统直接进料到造粒系统。添加剂系统包括四个倒袋站、添加剂缓冲仓和四个失重式加料器，可以处理不同的添加剂。添加剂从固体添加剂加料器靠重力流到树脂/添加剂输送器与粉料树脂主物流混和进入混炼机料斗。

3.5造粒

粉料树脂和各种添加剂在混炼机中熔融、混合，经水下切粒、干燥后送往树脂后处理系统。

3.6风送

干燥后的粒料树脂经风送系统送到掺混料仓掺混后再风送到包装料仓进行成品包装。在送往成品包装系统前，树脂还要用淘析器除去风送过程中产生的细粉或拉丝。粉料输送用于种子床更换、存储，PPB循环等。

结束语

本装置的生产工艺灵活性大，能生产高、中、低各种密度的全系列产品，且具有较大的操作弹性，产品性能均一，易于操作。在传统工艺的基础上开发了“冷凝”技术，使生产能力大幅提高，投资费用降低，原材料和公用工程消耗降低，经济性能显著提高。

（作者单位：大庆石化公司塑料厂）